化学与军事浅说山东省沂水县黄山铺镇初级中学 李振玉 （276420）摘要：本文从黑火药、硝化甘油、TNT 、石墨炸弹、油炸弹、烟幕弹、毒气弹和化学武器等方面阐述了化学在军事上的重要地位及密切关系，并举例予以说明。

关键词：化学，军事，炸药，战争。

众所周知，化学在军事上占有举足轻重的地位，与军事的关系极为密切。

任何涉及军事的化学科研成果，首先都被应用于军事上，并产生巨大而深远的影响。

例如，过氧化钠在常温下跟二氧化碳起反应，生成碳酸钠和氧气，最先用在呼吸面具上和潜水艇里作为氧气的来源。

原子结构理论的创立和发展，促进了原子弹、氢弹、中子弹的研制和爆炸成功。

一、黑火药黑火药是在距今1000多年的唐代发明的，是我们祖国的古代四大发明之一。

唐初炼丹家孙思邈指出伏硫磺法中硝石、硫磺和皂角焙烧的炭粉混合后可产生剧烈燃烧。

因此，我们通常认为孙思邈是火药的最初发明者。

民间流传的“一硝二磺三木炭”，就是火药的简易配方，火药燃烧的化学反应近似于下列方程式表示：2KNO 3+3C+S=======N 2↑+3CO 2↑+K 2S在燃烧后，其体积约增大至原来体积的两千倍左右。

因而在密闭的容器中会爆炸。

这种火药现代用处不多了。

但在古时，在战争，和平建设和娱乐方面，曾起了很大的作用。

火药发明后百余年，因用于军事而迅速发展。

恩格斯指出“火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班传入欧洲”（《德国农民战争》）。

火药和火药武器之传播远比造纸和瓷器迅速得多，这主要是由于战争的需要。

火药的发明是化学史上的一个里程碑，也是中华民族为人类的杰出贡献这一。

例１． 黑火药是我国古代四大发明之一，距今已有一千多年的历史。

黑火药爆炸原理可用下式表示：２ＫＮＯ３＋３Ｃ＋Ｓ=======Ｋ２Ｓ＋Ｎ２↑＋３Ｘ↑。

根据质量守恒定律，推测Ｘ的化学式为（ ）Ａ。

ＣＯ； Ｂ。

ＣＯ２； Ｃ。

ＮＯ； Ｄ。

ＳＯ２。

解析：根据等号两边Ｋ、Ｎ、Ｏ、C 、Ｓ元素原子个数分别相等，可得Ｘ的化学式为ＣＯ２，故选Ｂ。

二、硝化甘油１８４６年意大利化学家苏布雷多用浓硫酸和浓硝酸的混合物处理甘油，意外地得到一种爆炸性极强的化合物—硝化甘油。

硝化甘油极易爆炸，长期以来不能投产。

１８６２年瑞典工业化学家阿尔佛雷德。

诺贝尔（Ａ。

Ｂ。

Ｎobel,1833-1896）经过几百次试验，终于找到一种办法—把７５％硝化甘油和2５％硅藻土混在一起，习惯上叫它黄色炸药。

这样就能大大加强炸药的稳定性，既能保持硝化甘油的爆炸威力，又保证运输和使用的安全。

１８６４年他在瑞典第一次获得了硝化甘油的引爆装置－雷管的专利权，完成了他的第一项重大发明。

同时，诺贝尔还发明炸胶等２５０多项发明，故有炸药大王的称号。

诺贝尔是一个永不满足的人，始终以极大的热情投入研制工作，他于１８８８年改变赛璐璐的配方，用硝化甘油代替其中的樟脑，制成颗粒无烟火药，即混合无烟火药。

这种燃烧速度快而又无残渣的火药可用做枪炮的反射炸药。

点燃 点燃例２．甘油三硝酸酯俗称为硝化甘油，化学结构简式为 ，其相对分子质量为 ，Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素的质量比为 。

答：２２７，３６：５：１４４：４２。

三、ＴＮＴ。

第二次世界大战后，炸药更进一步现代化了，１９４０年美国发明复合炸药，主要成分除硝基火药外还加入高氯酸铵、铝粉等，这不仅加大火药的威力，而且解决大型铸装，为导弹诞生奠定良好的基础。

上世纪50年代炸药发展更快，如乳化炸药、空气炸药、抗水炸药等纷纷出笼，把炸药生产推向更高水平。

为了国防需要，１９５９年我国自行研制浆状炸药成功，７０年代又研制乳化炸药成功，已形成一个独具特色、较完整的炸药体系。

特别是我国自行研制的长征号火箭，其中所用炸药已达到世界先进水平。

例3．ＴＮＴ是一种烈性炸药，它爆炸时发生如下的化学反应：ＴＮＴ＋２１Ｏ２========２８ＣＯ２＋１０Ｈ２Ｏ＋６Ｎ２则组成ＴＮＴ的元素分别是 ，原子个数比为 ，（２００１年辽宁省初中化学竞赛试题）四、石墨炸弹和油炸弹例证。

以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线路短路，这是利用了石墨的（ ）A ．可燃性；B 。

还原性；C 。

导电性；D 。

润滑性。

（2001年甘肃省中考题）答：C 。

例5．除“石墨炸弹”外，还有一种：“油炸弹”，这种炸弹爆炸时首先放出大量可燃性气体，然后将可燃性气体引爆。

这时躲在防护工事里的人，即使不被炸死，也不能生还，其原因是 。

答：可燃性气体消耗了氧气，使防护工事里缺氧。

五、烟幕弹、照明弹、毒气弹利用磷极易燃烧且燃烧时产生大量白烟（五氧化二磷的固体小颗粒），军事上来制造烟幕弹和燃烧弹。

利用镁燃烧时发出耀眼白光，可制造照明弹。

在第二次世界大战中，德国法西斯头子希特勒最先使用了装有氯气、氰化氢气体等毒气的毒气弹。

如何防止中毒呢？可将活性炭放在防毒面具里的滤毒罐里，利用活性炭的强吸附性来吸附毒气。

谈到化学武器装有的毒剂，我们自然想到间接特务刺探军事、经济情报用于杀人灭口的剧毒药品—氰化钾或氰化钠。

亚铁氰化钾在高于435℃ 的条件下就会发生分解，生成氰化钾和氰化亚铁。

化学方程式为：K 4[Fe （CN ）6=========4KCN+Fe （CN ）2据此，我们可以这样设想：如果把亚铁氰化钾熔合在枪弹的金属或炸药中，枪弹射出或炸药爆炸产生的高温就会使亚铁氰化钾分解，产生了剧毒的氰化钾，从而大大增强了枪弹的杀伤力。

例6．回答以下有关防护化学武器的知识问题：CH 2ONO 2CHONO 2 CH 2ONO 2 点燃 >435。

C △（1）装有毒剂的炮弹、火箭、导弹弹头、飞机布洒器、手榴弹、地雷及其他武器，这些武器统称为-。

（2）对染毒水源的消毒，一般采用煮沸法和过滤法。

过滤法地根据水中的毒剂量加入漂白粉和混凝剂，然后搅拌、静置，使其沉淀后再除去。

答：（1）化学武器；（2）过滤。

六、芳纶防弹衣、防弹钢盔目前，化学家们已研制出许多新型的特种纤维材料，其中有一种名叫“芳纶—1414”，它是“凯芙拉”纤维中的一种，化学家们称它为“芳香族聚酰胺纤维”。

它是目前所有合成纤维中强度最高的一种，它的强度比强力尼龙要高三倍，用它制成的帘子线其强度是同样直径的钢丝的五倍！因此，它有“合成钢丝”的美称。

芳纶坚韧耐摩，刚柔兼具，现在又发展成为令人瞩目的防弹材料。

芳伦纤维是杜邦公司７０年代用液晶纺丝新技术制成的，它不仅在宇航中得到了广泛的应用，也使防弹衣发生了从“硬式”到“软式”的革命性变化，并进入实用阶段。

以前的防弹衣是一种“以刚克刚”的硬式防弹衣，借助于前胸后背的钢板或钢丝网，避免子弹穿透。

由于这种钢材料的防弹衣重达２０多公斤，过于笨重，后来便采用高强度的特制陶瓷板来代替钢材。

陶瓷板虽然比钢材轻，但用它做成的防弹衣的重量也在十公斤以上。

总之，用钢和陶瓷制成的硬式防弹衣太笨重，穿着不舒服，而且行动不便。

自从出现了超高强度的芳纶纤维，才使防弹衣发生了重大变化，进入了“以柔克钢”的年代。

所谓软式防弹衣，是用芳纶纤维织成的布叠合缝制而成。

这种防弹衣穿着柔软，舒适强度比钢材还好，重量还不到２公斤。

而且，与用布做衣服一样芳纶防弹衣款式和颜色富于变化，既可做成像风雨衣一样的外套，也可以做成内衣随时穿在身上。

芳纶防弹衣的性能极佳，可以做到“刀枪不入”测试表明，２０层芳纶布缝制的软式防弹衣，可以抵抗口径为９毫米的轻机枪连射，至于手枪和猎枪，那就更不再话下了，由于软式防弹衣具有柔软舒适，防弹性能好的优点，美国前总统里根在遇刺伤愈后，就经常穿上防弹背心。

总统开了头，美国的达官贵人，富商大贾纷纷仿效，一时间这种防弹衣成了畅销货。

现在美国国防部已把防弹衣，订为连队的常规战斗装备。

不仅士兵穿上芳纶防弹衣，头上还戴上了由８０％芳纶和２０％树脂织成的钢盔，这种钢盔和真正的钢盔重量大致相等的情况下，安全性可提高２倍以上，据统计芳纶防弹衣和钢盔至少能防护人体６０％～７５％的关键部位，使战斗至少降低１／３。

芳纶纤维成了战场的“保护神”人们还将芳纶与陶瓷复合制成芳纶陶瓷装甲，它可普遍适用于坦克、装甲和直升飞机等军事装备上，可作为主防护装甲和辅助防护装甲，不仅大大减轻了装备的重量，也提高了防护安全。

“刀枪不入”真的成了现实。

七、变色军服有一类奇特的功能高分子，叫光致变色高分子。

它们就象“变色龙”一样，会因不同波长的光照射，而呈现不同的颜色。

如水扬叉替苯胺聚合物、螺哔喃聚合物等，就具有这样奇特的本领。

光致变色材料还可为军事目标提供巧妙的伪装，有的国家计划用变色纤维制作军服。

变色纤维是用一种光致变色染料染色，使其在新的环境中吸收相应的光波，导致军服，，能出现与环境一致的颜色，穿上的军服，在环境多变的战场总之，化学在军事上占有举足轻重的地位。

在现代化的战争中，化学武器更是风起云涌，愈演愈烈。

有关化学与军事的内容已成为中考、高考的热点和军事科研的重点。

参考文献（1）张德钧。

新编奥林匹克化学竞赛指导（初中）（M）。

南京：南京师范大学出版社，2001。

（2）杨德壬。

中学教学全书（化学卷）（M）。

上海：上海教育出版社，1996。

（3）戴安邦等。

无机化学教程（M）。

北京：人民教育出版社，1964。

（4）郭保章、董德沛。

化学史简明教程（M）。

北京：北京师范大学出版社，1985。